JP2005051029A

JP2005051029A - 多層配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2005051029A
Application number: JP2003281228A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Hamatsu; 力濱津
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】配線板とプリプレグとを積層した積層物を部分的に仮溶着した後に全体的な加熱加圧成形を行って一体成形することにより多層配線板を得るにあたって、プリプレグを構成する樹脂組成物がＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物等のように溶融開始温度が１１０℃前後であり且つ硬化開始温度が１５０℃前後である場合に、仮溶着時に十分な溶着強度を発揮させ、層間の位置ずれを十分に抑制することができる多層配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】プリプレグ１が、基材と、溶融開始温度が１１０±１５℃であり且つ硬化開始温度が１５０±１５℃である樹脂組成物とからなり、仮溶着時における溶着用治具３による加熱温度を２５０〜２８０℃、加熱時間を４０〜９０秒間とする。これにより、仮溶着時には、プリプレグ１を構成する樹脂組成物が十分に流動して、隣接する配線板２に密着した後に、その硬化反応が進むこととなり、仮溶着時に優れた密着強度が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、多層プリント配線板の製造方法に関し、特に配線板同士の積層による多層化に際して仮溶着工程を含む多層プリント配線板の製造方法に関するものである。

従来、複数枚のプリント配線板や金属箔を積層することにより多層プリント配線板を製造することが行われている。このような多層プリント配線板を製造するに当たっては、積層されるプリント配線板の間で導体配線等の導体層の位置を正確に合わせるために、ピンラミネーション工法や、ハトメ（かしめ）工法を用いたマスラミネーション工法が採用されている。しかしながら、この場合はピンやハトメとプリント配線板の孔との間にクリアランスが生じるために、クリアランスの分だけプリント配線板が動くために、層間の位置ずれが発生しやすく、高精度の導体パターンを有する多層プリント配線板を製造するのは困難であった。

そこで、マスラミネーション工法とは異なる溶着工法で多層プリント配線板を製造することが提案されている（例えば特許文献１参照）。この溶着工法は、プリプレグを介して複数枚の内層材を重ね、加熱加圧によりプリプレグを隣接する内層材に部分的に溶着して隣り合う内層材同士を仮止めし、最外の内層材の表面に更にプリプレグを介して外層材を重ねた後、加熱加圧成形により各プリプレグを隣接する内層材及び外層材に全体的に溶着することによって内層材と外層材とを積層するものである。上記の内層材としては、両面或いは片面に導体配線等の導体層を有するプリント配線板を用いることができる。また外層材としては、銅箔等の金属箔や、両面或いは片面に導体配線等の導体層を有するプリント配線板等を用いることができる。

そして上記の溶着工法では、プリプレグを隣接する内層材に部分的に溶着して隣り合う内層材同士を仮止めするので、各プリプレグを隣接する内層材及び外層材に全体的に溶着する際の加熱加圧成形において、内層材が面方向と平行な方向（加圧方向と直交する方向）に動きにくくすることができ、層間の位置ずれが発生しにくくなり、しかもピンやハトメを使用しないので、ピンやハトメとプリント配線板の孔との間のクリアランスに起因する層間の位置ずれも発生しないようにすることができるものである。

上記の密着工法では、部分的に加熱されたプリプレグ中の樹脂が溶融した状態で流動して、このプリプレグと対向する配線板の表面に密着し、この状態で樹脂が硬化することで、溶着がなされる。

ところで、近年、プリント配線板に対する高周波特性の向上の要求の高まりにより、プリント配線板の絶縁層を、誘電率の高いＰＰＯ変性エポキシ樹脂を用いた樹脂組成物にて形成する例が増えてきている。このようなＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物は、溶融開始温度が１１０℃前後であり、また硬化開始温度が１５０℃前後である。

このため、このような樹脂組成物にて形成されたプリプレグを用いて仮溶着を行おうとしても、樹脂が十分に流動する前に樹脂の硬化が進んでしまうことが多く、十分な溶着強度を得ることが困難であり、仮溶着を行っても積層成形時の位置ずれを十分に抑制することができないものであった。
特開２００１−２０３４５３号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、配線板とプリプレグとを積層した積層物を部分的に仮溶着した後に、全体的な加熱加圧成形を行って一体成形することにより多層配線板を得るにあたって、プリプレグを構成する樹脂組成物が、ＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物等のように溶融開始温度が１１０℃前後であり且つ硬化開始温度が１５０℃前後である場合に、仮溶着時に十分な溶着強度を発揮させ、層間の位置ずれを十分に抑制することができる多層配線板の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係る多層配線板の製造方法は、複数の配線板２と、配線板２の間に介在するプリプレグ１とを重ねた積層物７に、溶着用治具３を当接させて配置し、溶着用治具３にて積層物７を部分的に加熱して仮溶着を行う工程と、仮溶着後の積層物７を加熱加圧成形して積層一体化する工程とを含む多層配線板の製造方法において、前記プリプレグ１が、基材と、溶融開始温度が１１０±１５℃であり且つ硬化開始温度が１５０±１５℃である樹脂組成物とからなり、仮溶着時における溶着用治具３による加熱温度を２５０〜２８０℃、加熱時間を４０〜９０秒間とすることを特徴とするものである。これにより、仮溶着時には、プリプレグ１を構成する樹脂組成物が十分に流動して、隣接する配線板２に密着した後に、その硬化反応が進むこととなり、仮溶着時に優れた密着強度が得られる。

上記仮溶着時における、溶着用治具３から積層物７に対してかけられる圧力は、９．８×１０⁴〜４．９×１０⁵Ｐａの範囲となるようにすることが好ましい。これにより、更に高い溶着強度が得られ、溶着後の加熱加圧成形における成形ずれを更に抑制することができるものである。

また、上記プリプレグ１中の樹脂含浸率は、５０重量％以上であることが好ましい。この場合、更に高い溶着強度が得られ、溶着後の加熱加圧成形における成形ずれを更に抑制することができるものである。

また、上記配線板２の、プリプレグ１を介して他の配線板２と対向する面に、枠状の導体からなる導体枠４を設け、仮溶着時に溶着用治具３の積層物７に対する当接面３ａを積層物７の積層方向に投影した像５が、前記導体枠４の内側に配置されるようにすることが好ましい。これにより、溶融した樹脂組成物が導体枠４の外側に流出することが防止されて、仮溶着のために必要な樹脂量を確保することができ、仮溶着時の密着強度を更に向上することができる。

また、仮溶着時における、上記導体枠４と、上記の溶着用治具３の当接面３ａを投影した像５との間の隙間ｃが、２ｍｍ以下となるようにすることが好ましい。これにより、導体枠４の内側での樹脂組成物の流動によって仮溶着のための樹脂量が不足することを防止し、仮溶着時の密着強度を更に向上することができる。

また、仮溶着後における加熱加圧成形時での最大成形圧力が、１．４７×１０⁶〜２．４５×１０⁶Ｐａの範囲となるようにすることが好ましい。これにより、加熱加圧成形時の成形ずれを更に低減する事ができるものである。

本発明では、溶融開始温度が１１０±１５℃であり且つ硬化開始温度が１５０±１５℃である樹脂組成物から形成されるプリプレグ１を用いるものであっても、配線板２とプリプレグ１とを重ねた積層物７の仮溶着時に、プリプレグ１を構成する樹脂組成物が加熱されて十分に流動した後にその硬化反応が進むこととなって、積層物７を高い密着強度で仮溶着することができ、これにより、仮溶着後の積層物７を加熱加圧成形して積層一体化する際に層間の位置ずれが生じることを防止することができ、得られる多層配線板における層間の位置精度を向上することができるものである。特に溶融開始温度が１１０±１５℃であり且つ硬化開始温度が１５０±１５℃である樹脂組成物としてＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物を用いると、高周波特性の高い多層プリント配線板を得るにあたって、その成形時の層間位置ずれを防止することができる。

本発明で用いるプリプレグ１は、基材に熱硬化性樹脂組成物を含浸させたものであり、従来から用いられている適宜の手法にて形成することができる。

プリプレグを構成する基材としては、ガラス等の無機繊維、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリル、ポリイミド等の有機繊維、木綿等の天然繊維の織布、不織布、紙等を用いることができる。例えば、ガラスクロス、アラミドクロス、ポリエステルクロス、パルプ紙、リンター紙等を挙げることができる。

プリプレグ１の作製に用いられる熱硬化性樹脂組成物は、溶融開始温度が１１０±１５℃、硬化開始温度が１５０±１５℃のものである。かかる特性を有する熱硬化性樹脂であれば、適宜のものを用いることができ、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、ポリイミド樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリフェニレンエーテル系等から、適宜選択されたもの、或いはその変性物を、単独で、又は二種以上を混合して、用いることができる。

このような熱硬化性樹脂組成物としては、特にＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物が用いられる。この場合、比誘電率が高いＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物の硬化物により絶縁層を形成することで、多層配線板の高周波特性の向上に大きく寄与するものである。

ＰＰＯ変性エポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂のエポキシ基とポリフェニレンエーテル（ポリフェニレンオキサイド；ＰＰＯ）の末端水酸基とを反応させたものと、エポキシ樹脂を、高分子量のポリフェニレンエーテルをラジカル開始剤で低分子化したものに反応させたものとが、挙げられる。

ＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物の一例を、以下に示す。本実施形態で用いるエポキシ樹脂は、積層板に使用されるエポキシ樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、ビスフェノ−ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノ−ルＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノ−ルＳ型エポキシ樹脂、フェノ−ルノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、及び、多官能エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独で、或いは混合して使用される。さらに、これらの樹脂を臭素化した難燃化エポキシ樹脂も使用することができる。

これらのエポキシ樹脂の硬化剤としては、通常使用される第一級、第二級アミン等のアミン系、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のポリフェノールを含むフェノール系、酸無水物系を挙げることができる。これらは、単独あるいは複数混合して使用される。

また、エポキシ樹脂の硬化反応には、必要に応じて例えばイミダゾール系の硬化促進剤が添加される。

本実施形態のＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂の架橋構造に関与するものとして、高分子量（例えば数平均分子量が１００００乃至３００００）のポリフェニレンエーテルとフェノール性化合物をラジカル開始剤の存在下で再分配反応させて末端にフェノール性化合物のフェノール性水酸基を有する低分子ポリフェニレンエーテルから成る変性フェノール生成物を生成し、この変性フェノール生成物のフェノール性水酸基とエポキシ化合物を反応させたＰＰＯ変性エポキシ樹脂生成物を含有する。

ここで、ポリフェニレンエーテルとしては、代表的な一例を示すとポリ（２，６−ジメチル−１，４フェニレンオキサイド）を挙げることができる。このようなポリフェニレンエーテルは、たとえば米国特許明細書第４，０５９，５６８号に開示された合成法により製造することができる。フェノール性化合物としては、ポリフェノールのビスフェノールＡ、フェノ−ルノボラック、クレゾールノボラック等、フェノール性水酸基を分子内に２個以上有する多官能のフェノール類が好ましい。ラジカル開始剤としては、過酸化ベンゾイル（ベンゾイルパーオキサイド）、ジクミルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキサン、α・α’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシーｍ−イソプロピル）ベンゼン〔１，４（または１，３）−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンともいう）などの過酸化物があげられる。また、開始剤としては過酸化物ではないが、市販の開始剤である日本油脂（株）製の商品名「ビスクミル」（１分半減温度３３０℃）を使用することもできる。

ラジカル開始剤の存在下で高分子量のポリフェニレンエーテルとフェノール性化合物をトルエン、クロロホルム等の溶媒中で反応させると、先ず高分子量のポリフェニレンエーテルがラジカル化され、直鎖が切断された低分子量のポリフェニレンエーテルが生成する再分配反応が進行し、この活性化されたポリフェニレンエーテルとフェノール性化合物と反応して末端にフェノール性化合物のフェノール性水酸基を有する低分子ポリフェニレンエーテルから成る変性フェノール生成物が生成する。この変性フェノール生成物の数平均分子量は１０００〜３０００となるようにすることが好ましい。すなわち、３０００を越えるとＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物の半硬化物の溶融粘度が増大し、また１０００を下まわると積層板の機械的強度や耐熱性が低下するからである。

なお、過酸化ベンゾイルの量はポリフェニレンエーテル１００重量部に対して３〜２０重量部で、フェノール性化合物の量は３〜２０重量部が適量である。すなわち、過酸化ベンゾイルならびにフェノール性化合物の添加量が過剰になると、再分配反応が過度に進行し低分子のポリフェニレンエーテルの数平均分子量が低下し、その結果前述の如く機械的強度や耐熱性が低下する。また、少な過ぎると再分配反応が進行せず数平均分子量の低下が起こらない。その結果ポリフェニレンエーテルはエポキシ樹脂の硬化物を構成する架橋構造に関与せず、遊離した形態で残る。

再分配反応はトルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒中で８０〜１２０℃で１０〜１００分加熱して行う。この再分配反応を通じて生成した、末端にフェノール性化合物のフェノール性水酸基を有する低分子ポリフェニレンエーテルから成る変性フェノール生成物にエピクロルヒドリン等のエポキシ化合物を反応させると、ポリフェニレンエーテルで変性されたＰＰＯ変性エポキシ樹脂生成物が得られる。

なお、このＰＰＯ変性エポキシ樹脂生成物の生成反応条件について述べると、エポキシ化合物は、末端にフェノール性化合物のフェノール性水酸基を有する低分子ポリフェニレンエーテルのフェノール性水酸基に対して、エポキシ基のモル数で１倍以上好ましくは２倍以上添加し、反応温度は８０〜１２０℃に加熱し、反応時間は通常１時間〜１０時間で実施され、好ましくは５〜８時間で実施される。この反応には、低分子ポリフェニレンエーテルのフェノール性水酸基と同等量の塩基性触媒、たとえば、水酸化ナトリューム、水酸化カリューム等の水溶液が用いられる。塩基性触媒の添加量はエポキシ化合物のエポキシ基に対して１当量以上、好ましくは１．２当量以上で、特に好ましくは１．５当量以上である。またこの反応は、必要に応じて再分配反応で使用した溶媒と同一の溶媒を加えて添加してもよく、さらには他の溶媒を加えて添加してもよい。

このＰＰＯ変性エポキシ樹脂生成物の生成反応後は、生成系を冷却しメタノールの如きポリフェニレンエーテルに対して貧溶媒に注ぎ込み沈殿物として析出させて分離し、さらにこの沈殿物を水、メタノールで洗浄して未反応のエポキシ化合物及び塩基性触媒を除去する。この変性エポキシ樹脂生成物は溶融粘度が低く流動性に富み、さらには前記した各種のエポキシ樹脂との相溶性にも富み、均質なエポキシ樹脂ワニスを構成する。また、この変性エポキシ樹脂生成物は、更にポリアミンやポリカルボン酸を反応させて末端アミンのポリフェニレンエーテル、末端カルボン酸のポリフェニレンエーテルを製造する原料としても有用である。

ここで、ＰＰＯ変性エポキシ樹脂生成物の構成物質に言及すると、低分子化したポリフェニレンエーテルの末端に結合したフェノール性化合物のフェノール性水酸基を介してエポキシ化合物のエポキシ基を導入した化合物を成分とする。したがって、この化合物は前記のエポキシ樹脂の硬化剤によって架橋反応が進行し、その結果ポリフェニレンエーテルは架橋構造に関与することになる。

さらに、無機充填材として添加される無機質の粉体は、誘電率が１００以上で平均粒径が０．１〜１００μｍの粉体で、たとえば二酸化チタン系セラミック、チタン酸バリウム系セラミック、チタン酸鉛系セラミック、チタン酸ストロンチウム系セラミック、チタン酸カルシウム系セラミック、チタン酸ビスマス系セラミック、チタン酸マグネシウム系セラミック、ジルコン酸鉛系セラミックの１種乃至２種以上の組み合わせで添加される。この無機質の粉体の添加は、誘電率、誘電正接の改善に必須である。これらの無機質の粉体は、これまでの樹脂成分を溶媒に分散させた後に添加すると無機質の粉体の均一分散が容易である。

配合割合について説明すると、エポキシ樹脂とこのエポキシ樹脂の硬化剤を合わせた固形分３５〜９５重量％に対して、高分子ポリフェニレンエーテルとフェノール性化合物をラジカル開始剤の存在下で再分配反応させて末端にフェノール性化合物のフェノール性水酸基を有する変性フェノール生成物を生成し、この変性フェノール生成物のフェノール性水酸基とエポキシ化合物を反応させたＰＰＯ変性エポキシ樹脂生成物は５〜６５重量％が好ましい。

これらの成分を含有する樹脂ワニスの調製には、トルエン、キシレン、ベンゼン、ケトン、アルコール類等の溶媒が用いられる。

次に、前記樹脂ワニスを基材に含浸乾燥して得られるプリプレグ１は、一般的に以下のような方法で作製することができる。

まず、樹脂ワニス中に基材を浸漬するなどして、基材にこれらの樹脂ワニスを含浸させ付着させる。プリプレグ１の樹脂含有量（樹脂量）は、特に限定されず、適宜調整されるが、５０重量％以上となるようにすることが好ましい。この場合、更に高い溶着強度が得られ、溶着後の加熱加圧成形における成形ずれを更に抑制することができる。この樹脂含有量の上限は特に制限されないが、加熱加圧成形時におけるスリッピングの発生を抑制して層間の位置ずれを更に抑制するためには、上限を７０重量％とすることが好ましい。すなわち、樹脂含有量が過剰であると、成形時の樹脂流れが多くなりすぎ、例えば積層物７の外面にプリプレグ１を介して金属箔９を配置し、更にその外側に成形用のプレートを配置する場合に、プレートがずれる現象（スリッピング）が発生しやすくなり、またそのために層間の位置ずれが発生するおそれがある。

また、含浸時には、樹脂ワニスを２５〜３５℃に保つと樹脂ワニス中のＰＰＯ変性エポキシ樹脂生成物、エポキシ樹脂に対する硬化剤の硬化反応を阻止し、基材への含浸性を高めることができ、積層板の特性を良好にすることができる。

樹脂ワニスを含浸後加熱乾燥するに当たっては、８０〜１８０℃の温度が好ましい。その理由は、この加熱乾燥が不十分であると、プリプレグ１表面部分のみの乾燥に止まり溶媒が内部に残留する為にプリプレグ１の表面と内部との間で樹脂の濃度差に起因する歪が生じ、プリプレグ１表面に微細なクラックが発生する。また、過度に加熱乾燥をすると、プリプレグ１表面では乾燥過程で急激な粘度変化が起こるためにプリプレグ１表面にスジムラや樹脂タレが発生し、金属箔９とプリプレグ１との密着性にムラが生じ、その結果金属箔９の引き剥がし強さ、半田耐熱性、誘電特性に大小、強弱のムラが発生する。

また、配線板２としては、絶縁層の片面又は両面に導体配線等の導体層６を形成したものが用いられ、一般的なプリント配線板等が適用される。この配線板２としては適宜の構成のものが用いられる。例えば上記のようなＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物にて形成された絶縁層を有するものを用いることもできる。

配線板２の寸法は特に制限されないが、例えば絶縁層の厚みが０．０６〜０．５mm、導体層６の厚みが１２〜７０μmの、片面又は両面銅張り積層板を用いることができる。

また、必要に応じて用いられる金属箔９としては、例えば銅箔等を用いることができ、その厚みは特に制限されないが、厚み９〜７０μｍのものを用いることができる。

積層物７は、複数枚の配線板２を積層して形成される。このとき、隣り合う配線板２同士は、一枚又は複数枚のプリプレグ１を介して積層される。例えば、二枚の配線板２の間に一枚又は複数枚のプリプレグを介在させて積層することで積層物７が構成される。

積層物７を溶着用治具３にて仮溶着する様子を図１に示す。溶着用治具３は、積層物７に対して部分的に当接すると共にその当接した位置を加熱するものであり、適宜の構成のものを用いることができる。例えば電熱ヒータにより加熱するものや、超音波振動を加えることで加熱するものを用いることができる。

溶着用治具３は、積層物７を両側から挟み込むようにして積層物７の両側の外面にそれぞれ当接させ、この状態で加熱を行うことができる。このとき溶着用治具３を積層物７の複数箇所に当接させて、積層物７の複数箇所を加熱することができる。

この積層物７の加熱位置（溶着部８）は、積層物７の外縁部に位置させることが好ましく、例えば図３に示す例では、積層物７の四隅の各隅部と、積層物７の対向しあう二辺の各中程の位置との、計６箇所に、溶着部８が位置している。このとき溶着用治具３は、積層物７の各溶着部８において、積層物７を両側から挟み込むようにして積層物７の両側の外面にそれぞれ当接させる。

本発明では、溶着用治具３による加熱温度（溶着用治具３の積層物７との当接面３ａの温度）を２５０〜２８０℃、その加熱時間を４０〜９０秒間とする。このような条件で積層物７を溶着用治具３にて加熱すると、積層物７におけるプリプレグ１中の熱硬化性樹脂組成物が溶融して流動し、この溶融した熱硬化性樹脂組成物がプリプレグ１と隣接する配線板２や金属箔９と密着する。そしてこの状態で熱硬化性樹脂組成物の硬化反応が進行する。これにより、熱硬化性樹脂組成物が配線板２や金属箔９と密着した状態で硬化して、積層物７の層間の仮溶着がなされる。

このとき、上記のように溶融開始温度が１１０±１５℃であり且つ硬化開始温度が１５０±１５℃である樹脂組成物からなるプリプレグ１を用いる場合において、このように溶着用治具３による加熱温度と加熱時間を上記の範囲となるように制御するため、プリプレグ１中の熱硬化性樹脂組成物は、溶融開始後、硬化するまでの間、十分に流動することが可能となり、積層物７には、溶着部８において十分に大きな密着強度が付与される。

ここで上記の加熱温度が２８０℃を超えると、熱硬化性樹脂組成物が十分に流動することなく、その硬化反応が進行してしまい、この硬化した熱硬化性樹脂組成物の、配線板２や金属箔９に対する密着強度が十分には得られなくなる。またこの加熱温度が２５０℃に満たないと、溶着に要する時間が長くなりすぎて処理効率が低下してしまい、或いは硬化反応を十分に進行させることができずに十分な密着強度が得られなくなってしまう。また、特に好ましくは、この加熱温度範囲を２６０〜２８０℃とするものである。

また上記の加熱時間が４０秒間に満たないと熱硬化性樹脂組成物の硬化反応が十分に進行せず、十分な密着強度が得られなくなってしまい、またこの加熱時間が９０秒間を超えると、樹脂が炭化し溶着強度が低下することになってしまう。また特に好ましくは、この加熱時間範囲を５０〜７０秒間とするものである。

また、溶着用治具３により積層物７に局所的にかけられる圧力（溶着部８にかけられる圧力）は、９．８×１０⁴〜４．９×１０⁵Ｐａ（１．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ²）とすることが好ましく、このような圧力範囲に制御することで、溶着部８における優れた密着強度が維持される。このとき、この圧力が９．８×１０⁴Ｐａに満たないと溶着強度が低下することとなり、また４．９×１０⁵Ｐａを超えると成形品に凹凸が発生し、例えば外層の金属箔の表面にシワ、凹凸等が発生する原因となるおそれがある。また特に好ましくは、この圧力範囲を２．９×１０⁴〜４．９×１０⁵の範囲とするものである。

上記の積層物７中でプリプレグ１に隣接する配線板２には、導体層６の一部として、プリプレグ１を介して他の配線板２と対向する面に、枠状の導体からなる導体パターン（導体枠４）を形成し、仮溶着時に溶着用治具３の積層物７に対する当接面３ａを積層物７の積層方向に投影した像５が、この導体枠４の内側に配置されるようにすることが好ましい（図１及び図２参照）。

このような導体枠４は、仮溶着時において、導体枠４の内側で溶融した熱硬化性樹脂組成物が導体枠４の外側まで流出することを防止して、この溶融した熱硬化性樹脂組成物を導体枠４の内側に保持することができる。これにより、導体枠４の内側において、溶着に必要な樹脂量を確保することができ、熱硬化性樹脂組成物の流出により溶着のための樹脂量が不足するようなことが起こらないようにすることができる。

このとき、上記の導体枠４と、その内側の上記の像５との間の隙間ｃは、２．０ｍｍ以下となるようにすることが好ましい。すなわち、導体枠４の内側で溶融した樹脂組成物は導体枠４内で保持されることになるが、上記の像５と導体枠４との間の隙間ｃが大きいと溶融した樹脂は導体枠４の内側で大きく流動することとなって、これにより溶着のための樹脂量が不足するおそれがある。これに対し、上記隙間ｃを２．０ｍｍ以下とすることで、熱硬化性樹脂組成物の流出量を低減し、溶着するために十分な樹脂量を確保することができるものである。

ここで、上記隙間ｃの値の下限は特に制限されず、隙間ｃが０ｍｍ、すなわち枠状の導電パターンの内側の領域が全て上記の像５と重なるようにしても良い。

また、配線板２における上記導体枠４の内側は、導体を全て除去しても良いが、図２（ｂ）に示すように適宜のパターン状の導体（分離導体１０）を残存させるようにしても良い。この場合、仮溶着時には溶融した熱硬化性樹脂組成物が流動して、パターン状の分離導体１０の隙間に入り込むことにより、接着強度が向上するものである。このときパターン状の分離導体１０としては、例えば平面視円盤状等の適宜の形状のものを、一つの導体枠４の内側に複数個設けることができる。

仮溶着後の積層物７は、熱盤等により全体的な加熱加圧成形が施され、これにより多層配線板が得られる。このとき必要に応じて、図４に示すように積層物７の一面又は両面に一又は複数のプリプレグ１を介して最外層に金属箔９を配置し、この状態で加熱加圧成形を行うようにしても良い。

この加熱加圧成形の条件は、適宜設定されるが、その最大成形圧力が、１．４７×１０⁶〜２．４５×１０⁶Ｐａの範囲となるようにすることが好ましく、これにより加熱加圧成形でのずれを更に低減することができる。このとき上記最大成形圧力が１．４７×１０⁶Ｐａに満たないと成形不具合（ボイド、カスレ等）が発生するおそれがあり、また２．４５×１０⁶Ｐａを超えると成形ずれが発生するおそれがある。また特にこの最大成形圧力を１．９６×１０⁶〜２．４５×１０⁶Ｐａの範囲となるようにすることが好ましい。

また、このときの加熱温度は１８０〜１９０℃、加熱加圧成形時間は前記加熱温度範囲を保持した状態で１００〜１５０分の範囲となるようにすることが好ましい。

このようにして得られる多層配線板は、仮溶着工程を経ることにより、その後の加熱加圧成形工程において層間の位置ずれが発生することを防止することができる。

プリプレグ１としては、ＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物をガラスクロスに含浸させたもの（松下電工株式会社製、品番「Ｒ５６１０」、樹脂含浸率５５％、半硬化条件１４０℃、２４０秒間）を用いた。このプリプレグ１におけるＰＰＯ変性エポキシ樹脂組成物の、ソリキッドメータ（加熱加圧成形時と同じ熱をかけた場合の溶融粘度挙動を測定）で測定された溶融開始温度は１１０℃、硬化開始温度は１５５℃である。

また配線板２としては、両面銅張積層板（松下電工株式会社製、品番「Ｒ５７１５Ｊ」）の両面に配線加工を施したものを用いたものであり、その平面視寸法は５１０ｍｍ×５１０ｍｍ、厚みは０．２ｍｍ、両面の各導体層６厚みは３５μｍである。また、銅箔としては、厚み１８μｍのものを用いた。

そして、二つの配線板２を、１枚のプリプレグ１を介して積層し、積層物７を得た。

この積層物７の外縁部分における、四隅部及び対向する二つの各辺の中程部分に、溶着部８を設定し、各溶着部８に、両側から溶着用治具３を当接して仮溶着を行った。各溶着部８の面積（溶着用治具３の当接面３ａの面積）は、１５ｍｍ²である。

この仮溶着時の溶着温度（溶着用治具３の当接面３ａの温度）、圧力、時間は、表１に示す通りである。

また、表１において、導体枠４の欄に「有り」と表示されているものは、各配線板２の導体層６の一部として導体枠４を設けたものを示すものであり、またクリアランスの欄に記載された数値は、導体枠４を設けた場合における、配線板２の導体枠４と、溶着用治具３の積層物７に対する当接面３ａを積層物７の積層方向に投影した像５との間の隙間ｃの寸法である。

そして、仮溶着後の積層物７の両面に、それぞれ１枚のプリプレグ１を介して銅箔を配置したものを、熱盤間に配置し、加熱加圧処理を施して一体化して、多層配線板を得た。このときの加熱温度は１８０℃、成形処理時間は成形品の温度を１８０℃に保持した状態で１２０分とし、また成形圧力は表１に示す通りとした。

以上のようにして得られた各実施例及び各比較例の多層配線板について、Ｘ線装置を用い各層の測定マークのずれ量を測定した。尚、測定マークは、各配線板の導体層の一部として予め設けておいたものである。

その結果を表２に示す。尚、比較例７では、溶着部８が炭化して成形不良となったため、ずれ量の測定を行うことができなかった。

本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。（ａ）は同上の一部平面図、（ｂ）は他の例における一部平面図である。同上の実施形態における、積層物での溶着部の配置位置の一例を示す平面図である。同上の実施の形態における、加熱加圧工程を示す概略図である。

符号の説明

１プリプレグ
２配線板
３溶着用治具
３ａ当接面
４導体枠
５像
７積層物

Claims

複数の配線板と、配線板の間に介在するプリプレグとを重ねた積層物に、溶着用治具を当接させて配置し、溶着用治具にて積層物を部分的に加熱して仮溶着を行う工程と、仮溶着後の積層物を加熱加圧成形して積層一体化する工程とを含む多層配線板の製造方法において、前記プリプレグが、基材と、溶融開始温度が１１０±１５℃であり且つ硬化開始温度が１５０±１５℃である樹脂組成物とからなり、仮溶着時における溶着用治具による加熱温度を２５０〜２８０℃、加熱時間を４０〜９０秒間とすることを特徴とする多層配線板の製造方法。
上記仮溶着時における、溶着用治具から積層物に対してかけられる圧力を、９．８×１０⁴〜４．９×１０⁵Ｐａの範囲となるようにすることを特徴とする請求項１に記載の多層配線板の製造方法。
上記プリプレグ中の樹脂含浸率が、５０重量％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層配線板の製造方法。
上記配線板の、プリプレグを介して他の配線板と対向する面に、枠状の導体からなる導体枠を設け、仮溶着時に溶着用治具の積層物に対する当接面を積層物の積層方向に投影した像が、前記導体枠の内側に配置されるようにすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
仮溶着時における、上記導体枠と、上記の溶着用治具の当接面を投影した像との間の隙間が、２ｍｍ以下となるようにすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
仮溶着後における加熱加圧成形時での最大成形圧力が、１．４７×１０⁶〜２．４５×１０⁶Ｐａの範囲となるようにすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の多層配線板の製造方法。